匀变速直线运动的研究课件

目录,必修,1,第,1,章运动的描述匀变速直线运动的研究,高考导航,考纲展示,热点视角,1.,参考系、质点,2.,位移、速度和加速度,3.,匀变速直线运动及其公式、图象,实验一：研究匀变速直线运动,说明：匀变速直线运动图象只限于,v,t,图象,1.,对平均速度、瞬时速度、加速度等基本概念的理解和辨析是历年来高考选择题的命题热点,2.,匀变速直线运动规律的应用、追及相遇问题、速度图象及图象法处理实验数据是本章高考命题的热点,3.,匀变速直线运动的规律与实际问题相结合，将力、电、磁知识进行综合考查是高考常考形式之一,.,第,1,讲描述运动的基本概念,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,二、位移和路程,位移,路程,定义,位移表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段,路程是质点运动轨迹的长度,区别,(1),位移是矢量，方向由初位置指向末位置,(2),路程是标量，没有方向,联系,(1),在单向直线运动中，位移的大小等于路程,(2),其他情况下，位移的大小小于路程,位移,位移,路程,加速,不变,减速,3,如图所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由,A,点开始运动,经过半个圆周到达,B,点,下列说法正确的是,(,),A,人从,A,到,B,的平均速度方向由,A,指向,B,B,人从,A,到,B,的平均速度方向沿,B,点的切线方向,C,人在,B,点瞬时速度方向由,A,指向,B,D,人在,B,点瞬时速度方向沿,B,点的切线方向,热身体验答案与解析,1,解析：选,B.,参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体，参考系可以是不动的，也可以是做变速运动的物体，,A,错误，,B,正确；地球的公转半径比地球半径大得多，在研究地球公转时，可将地球视为质点，,C,错误；研究跳水运动员身体转动时，运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略，不能被视为质点，,D,错误,2,解析：选,A.,沿直线运动的物体，若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，但不能说位移等于路程，因为位移是矢量,路程是标量,若有往复时,其大小也不相等,在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的,一、物体能否看做质点的判断,1,研究与物体平动有关的问题时，如果物体的大小远小于研究的运动范围，则可看做质点，反之则不能看做质点例如研究列车从北京到上海的时间时，列车可看做质点，而研究列车过桥的时间时，则不能看做质点,2,研究转动或与转动相关的问题时，物体不能看做质点,3,研究物体结构、姿态、形状等时，,不能把物体看做质点,.,总之,物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何，都可将其视为质点,要点透析直击高考,特别提醒：,(,1,),不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质,.,(,2,),同一物体，有时可看成质点，有时不能,.,二、对平均速度与瞬时速度的理解,1,平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应，瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间,t,0,时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应,2,瞬时速度的大小叫速率，但平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系,特别提醒：,平均速度与瞬时速度的平均值意义不同，在数值上一般也不相等,.,三、速度、速度变化量和加速度的比较,考点探究讲练互动,例,1,【,答案,】,28 km/h,【,思路点拨,】,由于货车的质量远大于摩托车的质量，在都没有采取刹车措施的情况下，两车相撞时，货车的速度变化很小，而摩托车碰撞后的速度与货车相同,易错辨析 加速度与速度、速度变化量的关系,【,范例,】,(2013,福建八校高三联考,),关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是,(,),A,物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大,B,速度很大的物体，其加速度可以为零,C,某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大,D,加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大,技法提炼思维升华,【,答案,】,B,【,真知灼见,】,速度、速度变化量、加速度三者大小没有必然联系，加速度方向与速度变化量方向一致，加速度方向与速度方向相同时不论加速度大小怎么变化，速度均增大，相反时不论加速度大小怎么变化，速度均减小,.,知能演练轻巧夺冠,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,第,2,讲匀变速直线运动的规律及应用,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,基础再现对点自测,知识清单,v,v,0,at,aT,2,1,2,3,n,1,2,2,3,2,n,2,1,3,5,(2,n,1),gt,2,gh,v,0,gt,热身体验,1.,一辆以,20 m/s,的速度行驶的汽车，突然采取急刹车，加速度大小为,8 m/s,2,，汽车在刹车后的,3,秒内的位移和,3,秒时的速度分别为,(,),A,24 m,4 m/s,B,25 m,4 m/s,C,24 m,，,4 m/s,D,25 m,0,2,1.(,原创题,),一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下，到达斜面中点用时,1 s,，速度为,2 m/s,，则下列说法正确的是,(,),A,斜面长度为,1 m,B,斜面长度为,2 m,C,物体在斜面上运动的总时间为,2 s,D,到达斜面底端时的速度为,4 m/s,2,2.,某列车离开车站后做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，前,1 s,内的位移为,10 m,，前,2 s,内的位移为,25 m,，则前,3,秒内的位移为,(,),A,40 m B,45 m,C,50 m D,55 m,3,(,创新题,)2012,年,8,月,12,日，在第,30,届伦敦奥运会田径项目女子跳高决赛中，俄罗斯选手奇切洛娃夺得冠军奇切洛娃的重心离地面高,1.2 m,，起跳后身体横着越过了,1.96 m,的高度据此可估算出她起跳时的竖直速度大约为,(,取,g,10 m/s,2,)(,),A,2 m/s B,4 m/s,C,6 m/s D,8 m/s,热身体验答案与解析,一、应用匀变速直线运动规律应注意的问题,1,正负号的规定,匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用时要注意各物理量的符号，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当,v,0,0,时，一般以,a,的方向为正,2,匀减速直线运动,物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以直接应用匀变速直线运动公式,要点透析直击高考,3,刹车类问题,这类问题的特点是，物体开始做匀减速运动，当速度减为,0,时，加速度也变为,0,，物体保持静止解决这类问题时，应首先判断在题中给定时间内物体是否已停止运动,即时应用,1,一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动，,v,0,20 m/s,，加速度大小为,5 m/s,2,，求：,(1),物体经多少秒后回到出发点？,(2),由开始运动算起，求,6 s,末物体的速度,答案：,(1)8 s,(2)10 m/s,，方向与初速度方向相反,二、对竖直上抛运动的理解,1,竖直上抛运动的特点,(1),对称性：,如图所示，一物体以初速度,v,0,竖直上抛，,A,、,B,为途中的任意两点，,C,为最高点，则：,时间对称性：物体上升过程中从,A,C,所用时间,t,AC,和下降过程中从,C,A,所用时间,t,CA,相等，同理,t,AB,t,BA,.,速度对称性：物体上升过程经过,A,点的速度与下降过程经过,A,点的速度大小相等,能量对称性：物体从,A,B,和从,B,A,重力势能变化量的大小相等，均等于,mgh,AB,.,(2),多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解在解决问题时要注意这个特点,2,解答竖直上抛运动问题的两种方法,(1),全程法：规定好正方向后，直接应用匀变速直线运动的基本规律列方程求解,(2),分阶段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段,即时应用,2,小球每隔,0.2 s,从同一高度抛出，做初速度为,6 m/s,的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰第一个小球在抛出点以上能遇到小球数为,(,取,g,10 m/s,2,)(,),A,三个,B,四个,C,五个,D,六个,三、匀变速直线运动问题的常见解题方法,运动学问题的求解一般有多种方法，可从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力,.,方法,分析说明,比例法,对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系，用比例法求解,逆向思维法,如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动,图象法,应用,v,t,图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案,考点探究讲练互动,例,1,考点,1,匀变速直线运动基本规律的应用,(2011,高考新课标全国卷,),甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半,.,求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比,【,思路点拨,】,每辆汽车在整个运动过程中加速度都发生了改变，采取分段法求位移，两段运动分段处的速度是解题的关键点,【,方法总结,】,求解匀变速直线运动问题的一般解题步骤,:,(1),首先确定研究对象，并判定物体的运动性质,(2),分析物体的运动过程，要养成画物体运动示意,(,草,),图的习惯,(3),如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带,(4),运用基本公式或推论等知识进行求解,考点,2,匀变速直线运动推论的应用,(1),物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点,C,时速度恰为零，如图所示已知物体第一次运动到斜面长度,3/4,处的,B,点时，所用时间为,t,，求物体从,B,滑到,C,所用的时间,(2),一个做匀加速直线运动的物体，在前,4 s,内经过的位移为,24 m,，在第二个,4 s,内经过的位移是,60 m,求这个物体运动的加速度和初速度各是多少？,例,2,【,答案,】,(1),t,(2)2.25 m/s,2,1.5 m/s,考点,3,自由落体运动和竖直上抛运动,某人站在高楼的平台边缘，以,20 m/s,的初速度竖直向上抛出一石子不考虑空气阻力，取,g,10 m/s,2,.,求：,(1),石子上升的最大高度是多少？回到抛出点所用的时间为多少？,(2),石子抛出后通过距抛出点下方,20 m,处所需的时间,例,3,【,答案,】,(1)20 m,4 s,(2)(2,2) s,方法技巧,将多物体的运动转化为单物体的运动,【,范例,】,(14,分,),从斜面上某一位置,每隔,0.1 s,释放一颗小球,在连续释放几颗后，对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片，如图所示现测得,AB,15 cm,，,BC,20 cm,，已知小球在斜面上做,匀加速直线运动，且加速度大小相同,，求：,(1),小球的加速度；,(2),拍摄时,B,球的速度；,(3),D,、,C,两球相距多远？,(4),A,球上面正在运动着的小球共有几颗？,技法提炼思维升华,寻规探法,批注,：小球运动时间间隔相同；,批注,：相邻等时间间隔的位移；,批注,：每个小球运动性质相同，因此，可以将多个小球某一时刻的照片，看做一个小球每隔,0.1 s,的频闪照片用匀变速运动的推论求解,【,答案,】,(1)5 m/s,2,(2)1.75 m/s,(3)25 cm,(4),两颗,【,方法提炼,】,在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时,应用,“,转化,”,的思想方法转换研究对象、研究角度,就会使问题清晰、简捷,.,通常主要涉及以下两种转化形式：,(,1,),将多体转化为单体：研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时,可利用一个物体的运动取代其他物体的运动,.,(,2,),将线状物体的运动转化为质点运动：长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题,.,如求列车通过某个路标的时间，可转化为车尾,(,质点,),通过与列车等长的位移所经历的时间,.,知能演练轻巧夺冠,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,